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2015 Fiscal Year Research-status Report

正の分布から生成されるRadial分布の性質と位置推定における精度評価

Research Project

Project/Area Number 26540014
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

鎌倉 稔成  中央大学, 理工学部, 教授 (40150031)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小椋 透  三重大学, 医学部附属病院, 講師 (00580060)
大草 孝介  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 助教 (30636907)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsPositive distribution / Weibull distribution / lognormal distribution / location estimation
Outline of Annual Research Achievements

本年度は室内型の位置推定の問題を2種類のデータを用いてアルゴリズム開発を行った.1つはToA (Time of Arrival),他方はRSS (Received Signal Strength )である.これまでは,ステーションからタグまでの距離データの分布として,正の分布を仮定しこれを極座標変換することによって,x-y平面の2次元分布を導出した.この2次元分布同時分布から尤度関数を導出し,最適化を図ることによって,位置パラメータを推定するアルゴリズムを提案してきた.2次元の同時分布はステーションからの距離の情報しかなく,密度の大きさがステーションを中心として同心円状の分布として得られる.
位置推定における問題は,分布パラメータにおける位置パラメータの推定の問題と同様な難しさがあり,これを補うために,2段階の推定法によって高速にパラメータ推定を行う方法を開発した.そのため,信頼水準の構成が煩雑となるが,陰関数定理を用いることによりこの問題を克服している.また,販社電波を検出するために,正のバイアスが入ってしまうことが知られており,この問題に対しても,ガンマ回帰を利用してバイアス修正を行うことで,推定精度のよいアルゴリズムとしている.
また,RSSのデータに対しては,対数正規分布を仮定した解析も行い.論文として公表している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ToAデータ,RSSデータという2種類のデータに対して,位置推定のアルゴリズも開発を行い,予備的な実験では十分な精度を得ている.

Strategy for Future Research Activity

最終年度として,これまでの研究成果を総合的に検討し,正の分布をベースとした.回転分布の分布特性を検討する.また,バイアス修正にはガンマ回帰を用いたアルゴリズムを提案してきたが,システムを導入する部屋ごとに予備実験を必要とし,工数がかかってしまうので,実用的には,真のバイアスは観測しないで,ベイズ的な意味でヒストリカルなデータ蓄積により,バイアス修正を行うアルゴリズムの開発を行う必要がある.
これまでの2次元分布では方向性を持たない回転分布に基づいて推定論を組み立ててきたが,実際には部屋の形状や,タグから壁までの距離に大きく依存することがわかっているので,位置を同定する際に,リカーシブに壁からの距離を考慮に入れて,非対称な分布に変更するというセミパラメトリックなモデルも考えて,より有効な統計的アルゴリズムを開発する必要がある.最終年度にどもまで新しいことができるか,わからないが,これまでのアルゴリズムを精緻化させ,国際会議等で公表していくとともに,新しい問題に対しても,その問題点を整理し,実用レベルとして精度を高める研究を行う計画である.
特にToAデータについては,,2段階かつ真のバイアス計測を伴っているので,全データの活用のアルゴリズムについても検討していくことを考えている.

Causes of Carryover

研究は予定通り進んだが,設備品等の更新の必要がなかったので,既存の者で研究が進んだこと,人権時についても,
データの取得実験が昨年のものを利用,アルゴリズム開発を行ったことが主な理由である.

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度は,昨年度の使用分を含めて,昨年度開発したアルゴリズの検証を目的としたデータ取りのための人件費,また,最終年における国際会議における発表のための旅費として使用を計画している.

  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Combination of Urinary Sodium/Creatinine Ratio and Plasma Brain Natriuretic Peptide Level Predicts Successful Tolvaptan Therapy in Patients with Heart Failure and Volume Overload2016

    • Author(s)
      Sato, Y., Dohi, K., Watanabe, K., Tanimura, M., Takeuchi, T., Sugiura, E., Sugimoto, T., Kumagai, N., Ogura, T., Nakamori, S., Fujimoto, N., Yamada, N., Ito, M.
    • Journal Title

      International Heart Journal

      Volume: 57 Pages: 211-219

    • DOI

      10.1536/ihj.15-330

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic Inflammatory Disease Is an Independent Risk Factor for Coronary Flow Velocity Reserve Impairment Unrelated to the Processes of Coronary Artery Calcium Deposition2016

    • Author(s)
      Kakuta, K., Dohi, K., Sato, Y., Yamanaka, T., Kawamura, M., Ogura, T., Nakamori, S., Fujimoto, N., Fujii, E., Yamada, N., Ito, M.
    • Journal Title

      Journal of the American Society of Echocardiography

      Volume: 29 Pages: 173-180

    • DOI

      10.1016/j.echo.2015.09.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indoor Location Estimation based on the RSS method using Radial Log-normal Distribution2015

    • Author(s)
      Okusa, K. and T. Kamakura
    • Journal Title

      International Symposium on Computational Intelligence and Informatics

      Volume: 1 Pages: 29-34

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulated Extended Cumulative Exposure Model with Application to the Step-Up Voltage Test2015

    • Author(s)
      T. Sakumura and T. Kamakura
    • Journal Title

      WCECS 2015

      Volume: 1 Pages: 255-260

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Directional Data Analysis for Line Segments2015

    • Author(s)
      Akimoto, Y., T. Sakumura and T. Kamakura
    • Journal Title

      Proceedings of World Congress on Engineering and Computer Science 2015

      Volume: 2 Pages: 770-775

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Property of LM Tests for reliability distributions in case of small samples2015

    • Author(s)
      Kamakura, T. and T. Sakumura
    • Journal Title

      Proceedings of the International Workshop on Applied Methods of Statistical Analysis. Nonparametric Approach

      Volume: 1 Pages: 200-207

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Statistical Problems on Estimating for Heat Seal Parameters2015

    • Author(s)
      Inomata T. and Kamakura, T.
    • Journal Title

      Newswood and International Association of Engineers

      Volume: 2216 Pages: 871-876

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Likelihood-based Inference for Weibull Distribution2015

    • Author(s)
      Kamakura, T. and T. Sakumura
    • Journal Title

      MMR 2015

      Volume: 1 Pages: 855-862

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Statistical Models for Estimating Heat Seal Parameters in the Bag-making Machine2015

    • Author(s)
      Inomata, T. and Kamakura, T.
    • Journal Title

      Engineering Letters

      Volume: 23 Pages: 326-332

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 交替再生過程を用いた再発事象のモデリング2016

    • Author(s)
      阿部興,鎌倉稔成
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] 2次元非定常ポアソン過程とPoincare Coneを用いた津波の強度推定2016

    • Author(s)
      永井利昌,鎌倉稔成
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] フォルマント分析を用いた歩行識別2016

    • Author(s)
      泉谷聡史,作村建紀,鎌倉稔成
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] Indoor location estimation based on biased ToA data2016

    • Author(s)
      Yoshida, A. and T. Kamakura
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] 線分の角度データのクラスタリング2016

    • Author(s)
      秋元良友,鎌倉稔成
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] ワイブル分布のパラメータ推測における検定統計量の小標本の振る舞いについて2016

    • Author(s)
      作村建紀,鎌倉稔成
    • Organizer
      第15回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      田町
    • Year and Date
      2016-03-09

URL: 

Published: 2017-01-06  

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